Kestomagneettiset synkronikytkimet 169
Sisällysluettelo Kestomagneettiset synkronikytkimet 169 Kytkimen kuvaus 171 Tekninen kuvaus 172 Koot SA 22/4... SB 60/8 173 Koot SA 75/10... SF 250/38 174 Koot SA 110/16... SE 200/30 keraamisella suojakuvulla 176 Asennussarjat ja asiakaskohtaiset asetelmat 177 170
Kytkimen kuvaus Yleistä on kestomagneettinen synkronikytkin, jossa vääntömomentti siirtyy sisä- ja ulkoroottorin välisten magneettisten voimien avulla. eristää käyttävän ja käytettävän puolen hermeettisesti toisistaan pumpuissa, sekoittimissa ja vastaavissa käyttökohteissa. Vaativia aineita kuten syövyttäviä happoja käsiteltäessä se toimii luotettavana tiivisteenä estäen vuodot, joilla voisi olla vakaviakin seurauksia. KTR pystyy tilauksesta valmistamaan myös asiakaskohtaisia erikoisratkaisuja esimerkiksi KTR-hydrauliikkakomponenttien yhteyteen. Tavanomaisella akselitiivistyksellä varustetut pumput ovat täten helposti korvattavissa -ratkaisuilla. Rakenne ja toiminta Vääntömomentin siirto Kytkimessä on ulko- ja sisäpuolinen roottori. n sisäkehällä on korkealaatuiset, vaihtuvanapaiset kestomagneetit ja sisäroottorin ulkokehällä on toiset vastaavat magneetit., jonka magneetit on liimattu pituussuuntaisiin uriin, asennetaan normaalisti käyttävälle puolelle. Käytettävällä puolella, sisäroottorissa, magneetit on hiottu nestetiiviin, magneettisen suojakuoren pinnan myötäisesti, jotta ilmarako jäisi mahdollisimman pieneksi. Staattisessa tilassa roottoreiden magneettien pohjois- ja etelänavat ovat aina vastakkain, ja magneettikenttä on täysin symmetrinen. Magneettivuot liikkuvat vasta roottoreiden pyöriessä, jolloin momentti siirtyy ilmaraon läpi synkronoidusti, kiertokulmat toistensa tahdissa. Kytkimen maksimimomentin ja kiertokulman ylittyessä momentin siirto keskeytyy. -kestomagneettikytkin toimii täten myös käyttävän puolen ylikuormasuojana. Kun ylikuormituksen syy (esim. laakerivaurio) on eliminoitu, pääsevät molemmat roottorit jälleen toimimaan synkronisesti ja toiminta voi jatkua. Kestomagneettien vuot Tiivistys :n näkyvin osa on käyttävän puolen voimanlähteeseen yhdistetty kannumainen suojakupu, joka erottaa sisä- ja ulkoroottorin toisistaan välilaipion tavoin. Se takaa momentin mahdollisimman värinättömän siirtymisen ilman mekaanista kosketusta taaten täydellisen tiiviyden käsiteltävän aineen ja ympäristön välillä. Tiiviys saadaan aikaan levy- tai O-rengastiivisteellä, jota ei tarvitse kuormittaa dynaamisesti lainkaan. ja sisäroottori on yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä (1.4571) tai Hastelloy-seoksesta. n magneetit on kapseloitu nestetiiviisti niiden suojaamiseksi ulkoisilta vaikutuksilta. on pyörivässä magneettikentässä sijaitseva staattinen kompo- nentti, joten siinä muodostuu pyörrevirtahäviöitä. Niiden minimoimiseksi suojakupu on koosta 75 ylöspäin saatavissa valmistettuna Hastelloy-seoksesta, joka johtaa sähköä huonommin kuin ruostumaton teräs. Mikäli pyörrevirtahäviöt on eliminoitava kokonaan, voidaan käyttää vaihtoehtoisia suojakupumateriaaleja (PEEK eli polyeetterieetteriketoni tai keraamiset materiaalit). 171
Tekninen kuvaus Käyttö Ex-suojatuissa kohteissa -kytkimet soveltuvat käytettäviksi räjähdysvaarallisissa kohteissa. Kytkinten sopivuus räjähdysvaarallisille alueille on sertifioitu EU-direktiivin 94/9/EU (ATEX 95) mukaisesti; laiteluokan II komponentteina ne soveltuvat kategorian 2G mukaisille vyöhykkeille. Neuvot, kopiot sertifikaateista sekä käyttö- ja asennusohjeet löytyvät web-sivustostamme www.ktr.com SA 22/4 0,15 0,129 30,01 x 10-6 0,039 1,912 x 10-6 60/90 NdFeB 150 1.4462 NdFeB 150 SA 34/10 1 0,256 117,4 x 10-6 0,093 12,1 x 10-6 16/24 SA 46/6 3 0,619 458,6 x 10-6 0,317 125 x 10-6 SA 60/8 7 1,751 2279 x 10-6 0,563 221 x 10-6 40/60 SB 60/8 14 2,682 3759 x 10-6 0,932 380 x 10-6 SA 75/10 10 1,362 3159 x 10-6 0,940 539 x 10-6 SB 75/10 24 2,095 4829 x 10-6 1,494 889 x 10-6 SC 75/10 40 2,889 6654 x 10-6 1,893 1232 x 10-6 SA 110/16 25 1,841 7356 x 10-6 2,550 3264 x 10-6 SB 110/16 60 2,822 12111 x 10-6 3,732 5229 x 10-6 SC 110/16 95 3,788 16238 x 10-6 4,845 7137 x 10-6 SB 135/20 100 3,747 22878 x 10-6 5,668 12333 x 10-6 300 SC 135/20 145 4,904 29874 x 10-6 7,362 16768 x 10-6 SD 135/20 200 6,061 36870 x 10-6 9,497 22387 x 10-6 SC 165/24 210 Staatt. irtoamismomentti T Kmax. Vakiomateriaali @ 20 C [Nm] Napa Magneetit Rakenneteräs S355J2G3 Samariumkoboltti (Sm 2 Co 17 ) tai neodyymi-rauta-boori (NdFeB) Tekniset tiedot Max. Max. Max. Paino Massahitaus- Massahitauskäyttö- Vakio- käyttö- Paino esi- Vakio- paineen poraamat- momentti J minimi- momentti J minimilämpötila materiaali lämpötila porattuna materiaali 2) kesto tomana porauksella porauksella t max. t [kg] [kgm 2 ] max. [kg] p [kgm 2 ] N /p max. 1) [ C] Napa Magn:t [ C] Laippa Kupu [bar] 5,305 45480 x 10-6 11,400 37917 x 10-6 SD 165/24 280 6,559 56170 x 10-6 14,674 50633 x 10-6 Samariumkoboltti (Sm 2 Co 17 ) 300 C (Sm 2 Co 17 ) oder 150 C (NdFeB) SE 165/24 370 7,813 66860 x 10-6 17,303 60855 x 10-6 SD 200/30 430 9,887 117296 x 10-6 26,057 125915 x 10-6 300 SE 200/30 550 10,364 122342 x 10-6 26,114 126405 x 10-6 SD 250/38 670 10,930 202540 x 10-6 37,920 282795 x 10-6 SE 250/38 820 13,030 241273 x 10-6 45,220 340420 x 10-6 SF 250/38 1000 15,130 280000 x 10-6 52,500 397915 x 10-6 1) Suurempi paineensietokyky toteutettavissa asiakkaan erikoistilauksesta. 2) Staattisen suojakuvun materiaalivaihtoehtona erikoistilauksesta keraamiset oksidimateriaalit (ks. sivu 176) tai PEEK. Ruostumaton teräs 1.4571 Samariumkoboltti (Sm 2 Co 17 ) Ruostumaton terä 1.4571 Ruostumaton teräs 1.4571 Rst 1.4571 tai Hastelloy Hastelloy 16/24 bar (1.4571), 25/37.5 bar (Hastelloy 25/37.5 16/24 Max. käyntinopeus [1/min] 3600 min -1 käytettäessä KTR-standardin mukaista staattista metallisuojakupua Nimike/kuvaus Lyhenne Määritelmä tai selitys Kytkimen staattinen irrotusmomentti T K max. Suurin siirrettävissä oleva vääntömomentti, jota suurempi momentti saa magneettisen kytkennän irtoamaan staattisessa koestuksessa. Nimike/kuvaus Lyhenne Määritelmä tai selitys Korkein käyttölämpötila t max. Suurin sallittu magneettikenttää heikentävä lämpötila. Ylittyminen saa magnetismin häviämään pysyvästi. Vääntömomentin redusointi lämpötilan nousun funktiona 110 % T max. normaaliarvoon verrattuna (ks. taulukko) prosentteina [%] 105 % 100 % 95 % 90 % 85 % 80 % 75 % 70 % 20 50 100 150 200 250 300 Lämpötila [ C] Vääntömomentin hetkellinen redusointi lämpötilan nousun funktiona eri materiaaliyhdistelmillä [%] Materiaaliyhdistelmä SmCo/SmCo Materiaaliyhdistelmä SmCo/NdFeB Huomioitavaa: KTR suosittelee kustannussyistä käytettäväksi ulkoroottorissa NdFeB-magneetteja käyttölämpötilan ollessa alle 150 C. 172
Koot SA 22/4... SB 60/8 l Kosketukseton vääntömomentin siirto l Käyttävän ja käytettävän puolen hermeettinen erotus l Saatavana esiporatulla sisäroottorilla ja poraamattomalla ulkoroottorilla suoraan varastosta l Valmisporausmahdollisuus ISO-standardin sovitteeseen H7, kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 muk. JS9 l vakiona ruostumatonta terästä 1.4571 l -sertifioitu EU-direktiivin 94/9/EU mukaisesti l Asennusohjeet web-sivustossa www.ktr.com S A = S I + DS T Kmax. [Nm] lämpötilassa ~ 20 C Valmisporaus 1) d i Tekniset tiedot sisäroottori ja suojakupu S D I1 L I I1 G I D S1 D S2 D S3 D S4 Z S SA 22/4 0,15 5 9 20 20 2,0 2,0 M3 21,5 38 46 4,5 8 SA 34/10 1 5 12 20 22 2,0 5,5 M3 34 46 55 4,5 4 SA 46/6 3 8 16 28 33 6,5 7,0 M4 46 78 SA 60/8 7 36 2,2 3,5 12 22 36 SB 60/8 14 56 0,0 3,5 M5 59 75 89,5 5,5 8 Tekniset tiedot ulkoroottori ja kytkin yleisesti Yleiset arvot Valmisporaus 1) d a L D A1 D A3 L A1 L A2 DS G A D S6 D kok. A5 SA 22/4 5 11 18 38 35 8,5 5,0 M4 23,5 24,8 42 42 SA 34/10 5 14 22 53 38,5 10,5 5,5 M4 36,0 37,3 46 49,5 SA 46/6 5 19 30 69,5 53 16 9,0 M5 48,5 49,4 68,5 69,5 SA 60/8 9 28 66 19 M6 61,0 63,2 80 81,3 50 94,5 12,0 SB 60/8 9 38 93 15 M8 61,5 63,2 105 108 1) Porauksen sovite H7, kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 mukainen [JS9] Tilausesimerkki: MINEX SA 60/8 Rakenne d i Ø 20 mm d a Ø 24 mm Kytkimen koko NdFeB t max. = 150 C Sm 2 Co 17 t max. = 300 C Valmisporaus (H7), kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 muk. (JS9) 173
Koot SA 75/10... SF 250/38 l Kosketukseton vääntömomentin siirto l Käyttävän ja käytettävän puolen hermeettinen erotus l Kaksiosainen ulkoroottori laipallisella navalla, erillinen ruuvikiinnitys, asiakaskohtaiset muunnelmat mahdollisia l Saatavissa esiporatulla sisäroottorilla suoraan varastosta l Valmisporausmahdollisuus ISO-standardin sovitteeseen H7, kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 muk. JS9 l saatavana ruostumattomasta teräksestä tai Hastelloy-seoksesta valmistettuna l -sertifioitu EU-direktiivin 94/9/EU mukaisesti S A = S I + DS Laippanapa (optio) Tilausesimerkki: MINEX SB 75/10 Rakenne d i Ø 20 mm d a Ø 24 mm Kytkimen koko NdFeB t max. = 150 C Sm 2 Co 17 t max. = 300 C Valmisporaus (H7), kiilaura std:n DIN 6885 lehd. 1 muk. (JS9) Suojakuvun rakenne Ruostumaton teräs 1.4571 tai Hastelloy 174
Tekniset tiedot koot SA 75/10... SF 250/38 T Kmax. [Nm] l.-tilassa ~ 20 C SA 75/10 10 Valmisporaus 1) d i S D I1 L I I1 G I D S1 D S2 D S3 D S4 Z S 39,5 46,5 SB 75/10 24 12 28 45 58 4 26,5 SC 75/10 40 80 6,0 SA 110/16 25 SB 110/16 60 14 55 72 65 4 31,0 45 51,0 SC 110/16 95 85 11,0 SB 135/20 100 SC 135/20 145 20 70 90 85 4 26,5 SD 135/20 200 110 7,0 SC 165/24 210 65 46,5 SD 165/24 280 24 90 110 110 6 41,0 85 66,5 SE 165/24 370 130 22,0 SD 200/30 430 SE 200/30 550 SD 250/38 670 Tekniset tiedot sisäroottori ja suojakupu M6 75 100 118 9 8 M8 110 133 153 9 12 M10 135 158 178 9 16 M12 163,5 192 218 11 12 38 90 130 135 6 18,0 M16 200 252 278 11 12 115 SE 250/38 820 38 90 165 135 26,0 SF 250/38 1000 155 46,0 7,0 M16 255 285 315 13,5 12 Tekniset tiedot ulkoroottori ja kytkin yleisesti Yleiset arvot D A1 D A2 D A3 D A4 L A1 DS D S6 D A5 L kok. SA 75/10 41 12,5 SB 75/10 90 100 110 M6 61 74,6 76,4 102 SC 75/10 83,5 14,5 SA 110/16 SB 110/16 126 135 145 M6 41 61 19,0 111,5 113,1 115 SC 110/16 81 SB 135/20 70 18,5 SC 135/20 150 160 170 M6 90 136,5 138,5 139 SD 135/20 110 22,0 SC 165/24 90 18,5 SD 165/24 180 188 198 M6 110 167,0 169,2 170 21,0 SE 165/24 130 SD 200/30 SE 200/30 212 222 232 M6 130 26,0 198,0 199,5 180 SD 250/38 SE 250/38 267 277 287 M6 110 130 26,0 253,0 255,0 183 SF 250/38 150 1) Poraus H7, kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 muk. [JS9] Muita kokoja tilauksesta. 175
Koot SA 110/16... SE 200/30 keraamisella suojakuvulla l Keraaminen staattinen suojakupu ei pyörrevirtahäviöitä l Ei suojakuvusta johtuvaa lämmönmuodostusta kytkimessä l Sisäosien jäähdytystoimenpiteet tavallisesti tarpeettomia l Soveltuu kuivana käyviin käyttöihin: kompressoreihin, tyhjiöpumppuihin ja vastaaviin l Valittavaa vääntömomenttia voidaan pienentää 10 15 % l Sisä- ja ulkoroottori KTR-vakiorakennetta l ja SB 135/20 SE 200/30 saatavissa varastosta, muita kokoja tilauksesta l -sertifioitu EU-direktiivin 94/9/EU mukaisesti S A = S l + DS Laippanapa (optio) Laipparenkaallinen suojakupu SA 110/16 25 SB 110/16 60 14 55 72 65 4,0 29,0 SC 110/16 95 85 9,0 SB 135/20 100 SC 135/20 145 20 70 90 85 4,0 26,5 SD 135/20 200 110 7,0 SC 165/24 210 SD 165/24 280 24 90 110 110 4,0 MINEX SB 135/20 S D I1 L I I1 G I D S1 D S2 D S3 D S4 Z S 45 65 49,0 46,5 85 3,5 28,0 SE 165/24 370 130 6,0 14,0 SD 200/30 430 SE 200/30 550 SA 110/16 M8 119,5 148 162 5,5 12 M10 145 173 187 5,5 12 M12 188 210 226 6,6 12 38 90 130 135 6,0 14,0 M16 242 272 294 9,0 12 D A1 D A2 D A3 D A4 L A1 DS D S6 D A5 41 SB 110/16 126 135 145 M6 61 SC 110/16 81 SB 135/20 SC 135/20 150 160 170 M6 90 SD 135/20 110 22,0 SC 165/24 T Kmax. [Nm] l.-tilassa ~ 20 C Valmisporaus 1) d i Tekniset tiedot sisäroottori ja suojakupu Tekniset tiedot ulkoroottori ja kytkin yleisesti SD 165/24 180 188 198 M6 110 SE 165/24 130 70 19,0 111,5 113,1 115 18,5 90 18,5 21,0 d i Ø 20 mm Valmisporaus (H7), kiilaura std:n DIN 6885 lehd. 1 muk. (JS9) Yleiset arvot 136,5 138,5 139 167,0 169,2 170 SD 200/30 SE 200/30 212 222 232 M6 130 26,0 198,0 199,5 180 1) Porauksen sovite H7, kiilaura standardin DIN 6885 lehden 1 mukainen [JS9] Tilausesimerkki: Kytkimen koko Rakenne NdFeB t max. = 150 C Sm 2 Co 17 t max. = 300 C L kok. Suojakuvun rakenne Oksidikeraami ZrO 2 MgO 176
Asennussarjat ja räätälöidyt asetelmat Laippanapa Välirenkaat Sovituslaippa KTR-kytkinkotelo KTR voi tarjota kyselyn perusteella asiakaskohtaisia erikoisratkaisuja yhdessä KTR-hydrauliikkakomponenttien kanssa; soveltuu tällöin helposti jälkiasennettavaksi olemassaoleviin järjestelmiin. Polyuretaanin vaahdotusprosesseihin tarkoitetut uudistussarjat Polyolin ja isosyanaatin kaltaisia väliaineita PUR-laitoksiin siirrettäessä ja annosteltaessa on ympäröivän ilman pääsy prosessiin estettävä ei-toivottujen reaktioiden välttämiseksi. Tämänkaltaisten käyttöjen luotettavaan tiivistykseen on KTR:llä tarjolla vakiona uudistussarjoja, mm. REXROTH A2VK- ja ROTARY POWER C -aksiaalimäntäpumppuihin. Niiden tarjoamat edut ovat seuraavanlaisia: l Ei huollontarvetta l Tuotantoseisokit oleellisesti vähäisempiä l Ei enää tiivistysongelmia l Tehokkaammat ja turvallisemmat prosessit Aksiaalimäntäpumppu REXROTH A2VK Sarjoja on tarjolla kaikkiin moottori/pumppu-yhdistelmiin ja eri materiaaleista valmistettuna. Huoltoa kaipaamaton polyolin ja isosyanaatin annostelupumpun tiivistys korkeapaineisessa reaktiovalukoneessa Sovellusesimerkkejä käytössä pienessä keskipakopumpussa jähmeän öljyn homogenointilaitteen tiivistyskeinona Hammaspyöräpumpun jälkivarustelu MINEX SA 75/10 -kytkimellä, PK 200/30 -kytkinkotelolla, pohjalaipalla ja vaimennustangolla -kytkin T.B.M./STERICHEM -autoklaavien hermeettiseen erottamiseen laboratorio- ja sairaalakäytössä Tekniset tiedot kytkimen ja komponenttien valintaa varten Moottorin tyyppi Pumpun tyyppi Moottorin teho kw Käyntinopeus min -1 Paine bar Lämpötila C Väliaineen viskositeetti mm 2 /s Suurimmat sallitut mitat ØD L kok. 177
178